CN108790578A - 一种磁流体沙画系统及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于沙画制作技术领域，公开了一种磁流体沙画系统及其制备方法，由纳米磁性颗粒、基液和表面活性剂组成。在纳米数量级的磁性颗粒包裹一层长链的表面活性剂，均匀的分散在基液中形成的一种均匀稳定的胶体溶液。该磁流体沙画系统使得磁流体呈现出许多特殊的图形慢射、团聚流变等变化现象。整个画框可以以中轴360度旋转，同时圆形沙画可以在画框内以顺时针和逆时针旋转，沙画自流出各种图案。同时配了磁性笔，用磁性笔在磁流体沙画表面进行绘画或任意操作的时候，磁流体因磁性笔的作用进行团聚、迁移、磁场阵列性变化等，使得磁流体沙画发生无穷的变化。沙子的运动因磁流体的作用而实现动态效果，大大增加了流体沙画的交互性与可玩性。

Description

一种磁流体沙画系统及其制备方法

技术领域

本发明属于沙画制作技术领域，尤其涉及一种磁流体沙画系统及其制备方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：流沙画，由镜框、透明玻璃腔体、背景画、背板组成，在密封的玻璃腔体的空腔内，有氧化铝、磨刚沙、无色的混合液和适量的气泡。当玻璃腔体倒竖时，利用氧化铝和磨刚沙的比重不同以及气泡的上浮力，使氧化铝和磨刚沙按不同速度下沉到空腔的底部，形成层次分明，跌宕有序的画面，加上背景画的衬托，能收到意想不到的美学效果，有山川河流，草原沙漠、天空流云、日出或日落等。流沙画对开发智力、陶冶情操有很大益处。另外还有一定的缓解压力，释放眼睛疲劳的功效，特别适合，上班族，学生，长时间在电脑旁边工作的人。其画面变化万千，内容丰富，每一次翻转都可以产生一副完全不重复的动态画。令观赏者百看不厌，不忍释手，实为陶冶性情之珍品。动景工艺流沙画，能形成层次分明，跌宕有序的画面，可以使大海咆哮，高山倾斜，大漠飞沙。在欣赏把玩时往往能收到意想不到的美学效果。但流沙画对于小朋友来说吸引力还不够。因为除了把流沙画颠倒方向让它自流变化外，其交互性不足；而且现有的流沙画其填充的颗粒物比重都比基液重，这样流沙画的画面只有下半部分有图形图案，上半部分基本是空白，画面显得不够完整。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有流沙画变化不够丰富，特别是交互性较弱，玩者对流体沙画的参与度不高，缺乏乐趣；

(2)现有的流沙画其填充的颗粒物比重都比基液重，这样流沙画的画面只有下半部分有图形图案，上半部分基本是空白，画面显得不够完整；

(3)现有的流沙画框多半是长方形的且变化的方向不多。

解决上述技术问题的难度和意义：要解决现有流沙画交互性不高的问题需要从流沙画的生成材料、基液入手，用纳米级的新型材料和强磁的外部操作材料进行改变，以及从沙画框的外部结构着手设计，使其能按一定轴心进行360度旋转，同时能在沙画框的平面内进行360度的自转，这样流沙画的变化就更丰富，玩者和沙画的交互性才更强。要解决这个技术问题必须要借助现代纳米新材料技术和工业设计完美的结合，并反复的实验才能解决这个技术难题。经过重新设计改造的流沙画具有更强的可玩性和娱乐性，融入新的磁流体的工艺技术，使沙画更富有变化，观赏者的参与度和掌控感更强。可以作为成人工作紧张与疲惫时的调节器，也可以作为家装、办公室桌上的装饰品。能陶冶消费者的情操，并带来愉快的心情。同时可以作为儿童的艺术类益智玩具，可增强儿童的想象力和精细动作的培养，提高儿童的艺术表现力和创造性思维的能力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种磁流体沙画系统及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种磁流体沙画系统，所述磁流体沙画系统由纳米磁性颗粒、基液和表面活性剂组成；其中沙画颗粒50％～68％；基液占32％～48％，表面活性剂占1.5％～3％。

进一步，所述纳米磁性颗粒为氧化铁、羰基铁粉、碳粉、彩沙、黑金沙、氧化铝；所述基液为有机溶剂、油、稠剂、防腐剂和水；所述表面活性剂为油酸。

本发明的另一目的在于提供一种所述的磁流体沙画系统的制备方法，所述磁流体沙画系统的制备方法：在纳米数量级的磁性颗粒包裹一层长链的表面活性剂，均匀的分散在基液中形成的一种均匀稳定的胶体溶液。

进一步，所述磁流体沙画系统的制备方法具体包括：

(1)纳米级氧化铁56％-70％、羰基铁粉16—25％、碳粉8—22％按一定比例均匀混合，加入表面活性剂占1.5—3％，充分融合，静置12-24小时后，把包裹了表面活性剂的纳米数量级的磁性颗粒和彩沙、黑金砂、氧化铝分别注入圆形的亚克力沙画框透明夹层中；

(2)用针管把基液中慢慢注入亚克力沙画框透明夹层使空气全部排出，并且浸润全部的颗粒，用玻璃胶封闭颗粒和基液注入口；

(3)纳米数量级的磁性颗粒在基液中会形成胶体溶液，比重和彩沙、黑金砂、氧化铝等各不相同，在重力的作用下会自然产生分层；转动圆形沙画框，不同色彩、不同比重的颗粒便会自然流变、团聚形成不同的图形图案。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：该磁流体沙画系统使得磁流体呈现出许多特殊的图形慢射、团聚流变等变化现象。整个画框可以以中轴360度旋转，同时圆形沙画可以在画框内以顺时针和逆时针旋转，沙画自流出各种图案。同时配了磁性笔，用磁性笔在磁流体沙画表面进行绘画或任意操作的时候，磁流体因磁性笔的作用进行团聚、迁移、磁场阵列性变化等，使得磁流体沙画发生无穷的变化。这样沙子的运动因磁流体的作用而实现动态效果，大大增加了流体沙画的交互性与可玩性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的磁流体沙画系统的制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的磁流体沙画系统由纳米磁性颗粒、基液和表面活性剂组成；其中沙画颗粒50％～68％；基液占32％～48％，表面活性剂占1.5％～3％。

所述纳米磁性颗粒为氧化铁、羰基铁粉、碳粉、彩沙、黑金沙、氧化铝；所述基液为有机溶剂、油、稠剂、防腐剂和水；所述表面活性剂为油酸。

本发明实施例提供的磁流体沙画系统的制备方法在纳米数量级的磁性颗粒包裹一层长链的表面活性剂，均匀的分散在基液中形成的一种均匀稳定的胶体溶液。

如图1所示，本发明实施例提供的磁流体沙画系统的制备方法具体包括：

S101：纳米级氧化铁56％-70％、羰基铁粉16—25％、碳粉8—22％按一定比例均匀混合，加入表面活性剂占1.5—3％，充分融合，静置12-24小时后，把包裹了表面活性剂的纳米数量级的磁性颗粒和彩沙、黑金砂、氧化铝分别注入圆形的亚克力沙画框透明夹层中；

S102：用针管把基液中慢慢注入亚克力沙画框透明夹层使空气全部排出，并且浸润全部的颗粒，用玻璃胶封闭颗粒和基液注入口；

S103：纳米数量级的磁性颗粒在基液中会形成胶体溶液，比重和彩沙、黑金砂、氧化铝等各不相同，在重力的作用下会自然产生分层；转动圆形沙画框，不同色彩、不同比重的颗粒便会自然流变、团聚形成不同的图形图案。

把纳米数量级(10纳米左右)的磁性粒子包裹一层长链的表面活性剂，均匀的分散在基液中形成的一种均匀稳定的胶体溶液。一般常用的有Fe₃O₄磁流体、Fe₂O₃磁流体、Ni、Co等作为磁性颗粒，以水、有机溶剂、油等作为基液，以油酸等作为活性剂防止团聚。该磁流体沙画系统使得磁流体呈现出许多特殊的图形慢射、团聚流变等变化现象。设计的磁流体沙画也选取了一些黑金沙、白沙、红沙等辅材，整个画框可以以中轴360度旋转，同时圆形沙画可以在画框内以顺时针和逆时针旋转，沙画自流出各种图案。同时配了磁性笔，用磁性笔在磁流体沙画表面进行绘画或任意操作的时候，磁流体因磁性笔的作用进行团聚、变化，使得磁流体沙画发生无穷的变化。这样沙子的运动因磁流体的作用而实现动态效果，大大增加了流体沙画的交互性与可玩性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种磁流体沙画系统，其特征在于，所述磁流体沙画系统由纳米磁性颗粒、基液和表面活性剂组成；其中沙画颗粒50％～68％；基液占32％～48％，表面活性剂占1.5％～3％。

2.如权利要求1所述的磁流体沙画系统，其特征在于，所述纳米磁性颗粒为氧化铁、羰基铁粉、碳粉、彩沙、黑金沙、氧化铝；所述基液为有机溶剂、油、增稠剂、防腐剂和水；所述表面活性剂为油酸。

3.一种如权利要求1所述的磁流体沙画系统的制备方法，其特征在于，所述磁流体沙画系统的制备方法：在纳米数量级的磁性颗粒包裹一层长链的表面活性剂，均匀的分散在基液中形成的一种均匀稳定的胶体溶液。

4.如权利要求3所述的磁流体沙画系统的制备方法，其特征在于，所述磁流体沙画系统的制备方法具体包括：

(1)纳米级氧化铁56％-70％、羰基铁粉16—25％、碳粉8—22％按一定比例均匀混合，加入表面活性剂占1.5—3％，充分融合，静置12-24小时后，把包裹了表面活性剂的纳米数量级的磁性颗粒和彩沙、黑金砂、氧化铝分别注入圆形的亚克力沙画框透明夹层中；

(2)用针管把基液中慢慢注入亚克力沙画框透明夹层使空气全部排出，并且浸润全部的颗粒，用玻璃胶封闭颗粒和基液注入口；

(3)纳米数量级的磁性颗粒在基液中会形成胶体溶液，比重和彩沙、黑金砂、氧化铝等各不相同，在重力的作用下会自然产生分层；转动圆形沙画框，不同色彩、不同比重的颗粒便会自然流变、团聚形成不同的图形图案。